Volcanisme permien de l`Esterel et découverte d` un volcan: le Mont
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Volcanisme permien de l’Esterel et découverte d’ un volcan: le Mont Vinaigre Différents stops Stop 0 présentation du thème: le volcanisme de l’Esterel et le Mont Vinaigre Stop 1: le socle hercynien Stop 2: coulée de rhyolite A1 lave effusive Stop 3: zone transition A1 – A5 avec pyroclastes et coulée de basalte Stop 4: tufs Stop 5: coulée A 7 pied de coulée avec lave cristallisée Stop 6: A7 tête de coulée et zone transition A7-A10 Stop 7: lave A8 et piperno Stops 8: brèches Stop 9: le dôme pyromidal A11 Stop 10: observation de la fluidalité Synthèse atelier de reconnaissance de roche. 8 Col du Testanier alt 312m 2 0 9 6 10 1 7 3 4 Carte géologique FREJUS CANNES n° 1024. 5 Mt Vinaigre alt 614m Notes pour les exposés. N’oubliez pas que c’est l’école à la campagne, et qu’on y fait tout ce qu’on ne peu plus faire en salle. Stop 0: on présente la mise en place du volcanisme de l’Esterel sur le socle, la fragmentation de la Pangée, le rift, les grandes phases. (diapo 3 ) Le volcanisme bi modale acide – basique , vérification par la chronologie de émissions Stop 1: les gneiss du socle ( rapidement, ce n’est pas le sujet du jour ) Stop 2: chimie des roches magmatiques, les rhyolites, 1ére phase du fonctionnement du volcan A1 lave effusive , volcanisme fissural, non cristallisée, couleur, observation Stop 3: phase explosive de transition, les formations ( rPx, rBa, rAm), texture des pyroclastes, la coulée de basalte ( chimie ) Stop 4: tufs, couleurs des laves de l’Esterel ( chimie ) Stop 5: 2 ème phase du fonctionnement du volcan : A7 lave explosive, paradoxe de la lave cristallisée pied de coulée , aérosols, prismation verticale, On présente et commente les croquis de la structure du volcan diapo 4 et 5 Atelier de reconnaissance de roches sur échantillons Stop 6: tête de coulée, lave peu cristallisée, zone de débourrage, zone d’émissions de tufs, cendre, brèches etc, érosion illustrant la phase de repos du volcan avant le débourrage etc Stop 7: lave A 8 explosive avec flammes ( flammes = ? Voir J. Romain) Stop 8: brèches: explosion, identification d’une brèche par les vacuoles cf Google ( géologie, brèches volcaniques ), conglomérat , pas une lave au sens strict Stop 9: 3 ème phase de fonctionnement du volcan: lave pyromidale, très visqueuse le dôme, basculement du dôme cf croquis diapo 5 Stop 10: mise en place de la lave: différentier écoulement et refroidissement, diapo 12 et 13 , observation de la fluidalité Ouf ! Il faudra gérer le timing . Genèse des magmas de l’Esterel : un volcanisme bimodal Phase 1 : le volcanisme basique Phase 2 : le volcanisme acide rift Volcanisme basique Phase initiale: asthénosphère et panache mantellique Filon-couche basique se développant dans le temps Fusion de la croûte Cristallisation fractionnée Les magmas basiques et acides ne se mélangent pas dans la chambre Historique de l’édification du Mont Vinaigre 1ère phase. Les différentes coulées jusqu’à A7 vont constituer un socle. 2ème phase. Une cheminée apparait et l’appareil volcanique final se construit. 6 Ma 21 Ma Structure du Mont Vinaigre brèches Cheminée du volcan Différentes coulées de lave structurant le volcan Faille de décrochement Dôme pyromidal ayant basculé 3 Les roches Classification des roches magmatiques en fonction de la teneur en silice et de la nature des feldspaths acide riche en silice quartz Zone des roches acides granite, rhyolite, trachyte etc Zone des roches basiques ultra basique basique basalte, gabbro esterellite, tonalite etc feldspath riche en potassium orthose Feldspaths avec K, Na, Ca Riche en Na: albite feldspath riche en calcium Plagioclase anorthite Zone des roches de grande profondeur riches en Mg et Fe péridotites pauvre en silice feldspathoïdes 6 Exemple de description d’une roche A1 Col Testanier Aspect. Texture mésostase extrêmement fine, peu de cristaux, massive pas de stratification Couleur unie, gris bleu Cassure arêtes très vives, tranchantes conchoïdale autour du point d’impact(propagation de l’onde de choc) Surface très lisse pas de grains Lave fluidale, pas de gaz refroidissement rapide, A1 Col Testanier Galet pyroclastique Lorsque le volcan débute une phase explosive il commence par projeter des pyroclastes : éléments divers venant de la cheminée. Bloc de lave A 1 dans une enveloppe grenue , et un morceau du socle . Enveloppe grenue, hétérogène friable composée d’éléments fins agglomérés à chaud . Morceau du socle métamorphique avec mica Lave A1 Bloc de lave A1, mésostase très fine homogène avec inclusions de quartz et sanidine Couleur des roches dans l’Esterel Lave A1 Testanier Lave A11 Vinaigre Formation rBa Malpey Basalte Testanier Dolérite Testanier La couleur des laves provient de l’altération des minéraux Couleur mauve la dévitrification transforme les feldspaths potassiques et fait apparaitre de l’hématite, couleur mauve Couleur verte - caractéristique de l’hydroxyde de fer ferreux Fe ++ en milieux réducteur - dégradation des feldspaths plagioclases en épidote, couleur verte Couleur orange - le fer oxydé en Fe +++ est orange. - concentration de sanidine, Couleur noire présence de minéraux ferro magnésien Observation de l’évolution des laves de la coulée A7 suivant les conditions de mise en place. 1) Pied de coulée (zone du col de l’Estarpe du Cheval ). Dans l’attente d’une reprise de l’activité volcanique le magma présent dans la chambre magmatique peu cristalliser au contact de l’encaissant plus froid et dans la cheminée. Lors de la reprise de l’activité volcanique il y a une phase explosive au débourrage de la cheminée avec projection d’aérosols. les 1ères laves émises ont une structure a cristaux visibles. Noter la couleur orangée caractéristique de la sanidine ( feldspath potassique). On a donc le paradoxe d’une roche volcanique cristallisée. Magma initial homogène et non cristallisé dans la chambre magmatique Magma refroidi au contact de l’encaissant avec cristallisation sur les bords et dans la cheminée. Différentiation magmatique par densité. 2) Sommet de la coulée (zone après la grande épingle à cheveux). On observe une roche a grains fins. C’est une roche très peu cristallisée dans la chambre car située en zone plus chaude, non refroidie par l’encaissant et projetée sous forme d’aérosol. Couleur claire car chargée en silice. Zone de transition A7 – A 10 Toit de la coulée A 7. C’est la fin de la coulée, lave compacte, non cristallisée. Conglomérat suite au débourrage explosif de la cheminée 1 ères émissions du nouveau volcan: brèches, tufs, cendres et plus loin la lave A 8 ( piperno ). Stop 9 Liaison entre le dôme pyromidal A11 et les brèches du sommet. On observe: - la zone du pylône qui est plus sombre : ce sont les brèches. - au premier plan on remarque la roche plus claire, rouge : c’est la rhyolite A11 du dôme. On observe parfaitement le décrochement entre les 2 zones (trait rouge). Ce décrochement est la cassure provoquée par le basculement du dôme vers l’Est. Brèches Sur place, on observe très bien la fluidalité verticale de la coulée A11 et son débit en plaquettes. La coulée A 11 est datée de 248 MA. Rhyolite A11 Sens de basculement du dôme Différentier écoulement et refroidissement Il est important de différentier le mode d’écoulement de la lave et les conséquences du refroidissement. Mode d’écoulement: écoulement de la lave en « vagues », lave visqueuse L’écoulement est irrégulier suite à la présence d’obstacles qui provoquent une variation de viscosité dans la masse. Refroidissement avec prismation perpendiculaire à la direction de l’écoulement (photo haut droite) Foliation parallèle à la direction de la coulée Observation de la fluidalité avec un clinomètre On remarque qu’au niveau de la cheminée la fluidalité est verticale et que progressivement elle s’incline vers l’horizontale. . La prismation est bien visible au Col de l’Estarpe avec la coulée A7 et la fluidalité au somment avec la coulée A11. Mesure de la fluidalité au sommet: 90°, point A On est sur la bouche d’émission du volcan Mesure de la fluidalité dans la pente: 58°, point B La lave s’écoule et en se rependant au sol tend vers l’horizontale. A B Reconnaissance des roches sur le terrain: l’art et la manière Une roche se regarde Sur le dessus, dessous , sur la tranche. Minéraux visibles ? Schistosité ? Couleur ? Etc Une roche s’évalue Le nombre de roches est infini. Les pièges sont aussi nombreux que les roches. Une règle absolue: prudence et modestie...... Massive ? Lourde ? Grenue ? Dure ? Friable ? Cassure franche ? Coupante ? Etc Une roche a toujours des critères caractéristiques Réaction à l’acide ? Rayable avec un couteau ? Grains arrachables au couteau ? Etc Une roche a toujours un contexte et un environnement Il est bien de chercher à replacer la roche dans son contexte. Attention: le contexte et l’environnement peuvent être trompeur: on trouve des roches sédimentaires dans le massif volcanique de l’Esterel ou des galets métamorphiques dans la plaine alluviale du Var Et seulement on commence à réfléchir : Magmatique ? Sédimentaire ? Métamorphique ? On pourra ensuite continuer l’identification. 15 Atelier de reconnaissance des roches Cet atelier est destiné a apprendre à observer les roches en utilisant une série de critères. Ensuite on pourra classer la roche dans une des 3 catégorie: sédimentaire, magmatique, métamorphique. Nommer la roche n’interviens qu’à la fin. Aspect général et texture Homogène Grenu Massive En couches Feuilleté Friable Lourde Légère Des trous ? Des cristaux ? Couleur Cassure Surface Chimie Sombre Claire Colorée lesquelles Éclat : vif terne métallique Régulière Arêtes tranchantes Conchoïdale En feuilles En blocs Débit en plaques Dure Tendre Tourmentée Marbrée Inclusions Cristaux Grains : arrachables gros du volcan fins anguleux ronds Réagit à l’acide Formation d’une pâte avec l’eau 1ére phase du fonctionnement Echantillon n° 1 Critères observés : Proposition : - roche magmatique ? sédimentaire ? métamorphique ? Nom courant : Echantillon n° 2 Echantillon n° 3
